Question

1986年，在瑞士蘇黎世工作的兩位科學家發(fā)現一種性能良好的金屬氧化物超導體，使超導工作取得突破性進展，為此兩位科學家獲得1987年的諾貝爾物理學獎。這種超導材料的晶體結構如右圖所示，其化學式為YBa₂Cu₃O₇。

（1）已知該化合物中各元素的化合價為、、和。試計算Cu在化合物中的平均化合價為______________，兩種價態(tài)Cu的原子個數之比為____________。
（2）用氧化物的形式表示該化合物的組成：____________________________________。

Answer 1

（1）+ ∶=2∶1
(2)Y₂O₃·4BaO·4CuO·Cu₂O₃

(1)該晶體雖然是一種新型超導材料，但作為一種化合物，它同樣滿足化學式中“正負化合價代數和為零”的原則，據此計算出Cu的平均化合價為+；因為，則有：a+b=3,2a+3b=7。聯(lián)立方程解得a=2,b=1。即=2∶1。（2）根據Y、Ba、Cu的化合價，其氧化物的化學式為Y₂O₃、BaO、CuO、Cu₂O₃，因Cu的+2、+3兩種價態(tài)的原子個數之比為2∶1，所以推得n(CuO)∶n(Cu₂O₃)= 4∶1。即該化合物的組成可表示為Y₂O₃·4BaO·4CuO·Cu₂O₃。